016085 B1 016085 B1 (11) 016085

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(13)
B1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
2012.02.28
Номер заявки
200800925
(22)
Дата подачи заявки
2005.12.31
(54)
(51) Int. Cl. A61F 2/04 (2006.01)
A61L 27/22 (2006.01)
A61L 27/40 (2006.01)
A61L 27/54 (2006.01)
A61L 29/04 (2006.01)
A61L 29/14 (2006.01)
A61K 35/64 (2006.01)
МЕДИЦИНСКИЙ ИСКУССТВЕННЫЙ ТРАНСПЛАНТАТ СТВОЛА НЕРВА,
СОДЕРЖАЩИЙ ФИБРОИН ШЕЛКА, И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
(56) CN-A-1475533
CN-A-1372023
CN-A-1319379
CN-A-1580253
CN-A-1397355
US-B1-6214021
GB-A-2386841
WO-A2-2004/000915
JP-A-2004-208808
Изобретатель:
(74)
Представитель:
(57)
Предложен искусственный трансплантат ствола нерва, содержащий фиброин шелка и
используемый для соединения поврежденных нервов, а также способ его изготовления.
Медицинский искусственный трансплантат ствола нерва содержит оболочку или оболочку и
волокнистую основу, причем оболочка и/или волокнистая основа содержит фиброин шелка, а
стенка оболочки имеет трехмерную структуру с множеством микропор. Способ изготовления
содержит следующие этапы: изготовление из шелка волокна фиброина шелка; изготовление из
волокна фиброина шелка оболочки или волокнистой основы, содержащей фиброин шелка; и
соединение волокнистой основы с оболочкой, а именно вставка волокнистой основы в оболочку.
Гу Ксяосонг, Янг Юмин, Динг Фэй,
Жанг Пейюн, Лью Ян, Лью Мэй, Чен
Ксюмей, Ванг Ксяодонг (CN)
Нилова М.И. (RU)
B1
(72)
016085
(31) 200510094683.2
(32) 2005.09.28
(33) CN
(43) 2008.10.30
(86) PCT/CN2005/002423
(87) WO 2007/036084 2007.04.05
(71)(73) Заявитель и патентовладелец:
НАНТОНГ ЮНИВЕРСИТИ (CN)
B1
016085
(12)
(21)
016085
(11)
016085
Область техники
Настоящее изобретение относится к медицинскому искусственному трансплантату ствола нерва,
используемому для соединения поврежденных нервов, а также к способу его изготовления.
Уровень техники
В клинической практике наиболее часто встречаются случаи колобомы периферического нерва в
результате травмы или хирургической операции. Однако, когда обширная колобома нерва не может быть
устранена способом сшивания концов, необходимо использование для соединения трансплантата. За более чем столетнюю историю поиска и исследований идеальный трансплантат ствола нерва, который был
бы одобрен большинством и широко использовался в клинической практике, не был найден, за исключением автонерва, являющегося наиболее предпочтительным трансплантатом для соединения колобомы
нерва. Трансплантат на основе автонерва не может быть широко использован в клинической практике в
связи с ограниченностью источников трансплантата ствола нерва, сложностью согласования структуры и
размера ткани и продолжительной денервацией в области трансплантата.
Насущная необходимость и развитие тканевой инженерии определяют новый путь создания трансплантата на основе автонерва. В последние 20 лет в области тканевой инженерии периферических нервов
были попытки использования биологически разлагаемых материалов, как правило высших полимеров,
включая их сополимеры и более 10 видов производных, например полигликолиевой кислоты, полимолочной кислоты, хитозана, глутина, силикагеля и т.д. (например, патент CN 1126515 и т.д.). Но на практике они имеют различные недостатки.
Краткое описание изобретения
Технология.
Задачей настоящего изобретения является создание эффективного, хорошо биологически совместимого с человеческим телом, хорошо биологически разлагаемого медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, а также способа его изготовления.
Техническое предложение.
Ниже раскрыто техническое предложение настоящего изобретения.
Медицинский искусственный трансплантат ствола нерва, содержащий фиброин шелка, включает
оболочку или оболочку и волокнистый упрочняющий элемент, причем оболочка и/или волокнистый упрочняющий элемент содержит фиброин шелка.
Оболочка содержит фиброин шелка, а также хитозан. Волокнистый упрочняющий элемент представляет собой волокно фиброина шелка.
Способ изготовления медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, включает следующие этапы:
(1) переработка шелка в волокно фиброина шелка;
(2) изготовление из волокна фиброина шелка оболочки, содержащей фиброин шелка.
Также на этапе (2) добавляют хитозан, и изготовленная оболочка, содержащая фиброин шелка, тоже может содержать хитозан.
Изготовленную оболочку также соединяют с волокнистым упрочняющим элементом, а именно
вставляют упрочняющий элемент в оболочку, содержащую фиброин шелка. Волокнистый упрочняющий
элемент представляет собой волокно фиброина шелка.
Способ изготовления медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, включает следующие этапы:
(1) изготовление из шелка волокна фиброина шелка для получения упрочняющего элемента из волокна фиброина шелка;
(2) вставка упрочняющего элемента из волокна фиброина шелка в оболочку, содержащую полигликолиевую кислоту, полимолочную кислоту, хитозан или хитин.
Преимущества.
Натуральный фиброин шелка - традиционный кормовой продукт в Китае. Кроме того, это основная
составляющая фиброидного волокна. Фиброин составляет от 70 до 80% массы шелка. Это важный материал, используемый человеком. Фиброин содержит 18 аминокислот. Экспериментальные исследования
показали, что он родственно близок биологическим тканям, нетоксичен, не является загрязнителем и
биологически разлагаем. Изготавливаемый из него искусственный трансплантат ствола нерва более эффективен. При анализе литературы ни в стране, ни за рубежом не был найден ни один искусственный
трансплантат ствола нерва, изготовленный из фиброина шелка, для лечения повреждений нерва. Материал предлагаемого продукта представляет собой высокочистый фиброин шелка. Это натуральный разлагаемый материал с хорошей биологической совместимостью с человеческим телом. Технология изготовления продукта такова, что он не содержит экзогенных веществ с токсическим или побочным действием.
Стенка оболочки имеет сложную размерную структуру с множеством микропор. Она обеспечивает необходимый путь для поступления питательных веществ, необходимых для процесса роста нейроцита, благодаря чему достигают эффективности. Такая структура обеспечивает необходимое возбуждение нейроцита и необходимое пространство для его роста.
Авторы изобретения совместно выращивали изготовленный продукт и клетки нервных тканей в ла-1-
016085
бораторных условиях. Морфологические наблюдения, определение кислотной метаболической активности, определение фактора роста нервов показали хорошую тканевую совместимость продукта. При испытаниях на живом организме продукт был использован для восстановления 3 см колобомы седалищного нерва крысы. Продукт оказался эффективным для регенерации нерва и восстановления функции поврежденного нерва. Кроме того, продукт показал хорошую биологическую совместимость.
Подробное описание вариантов реализации
Далее настоящее изобретение описано на примере конкретных вариантов его реализации.
Вариант реализации 1.
(1) Изготовление волокна фиброина шелка известными способами, приобретение готового волокна
фиброина шелка или изготовление волокна следующим способом.
Выполняют тепловую обработку шелка в слабощелочном растворе (0,1-10% карбоната натрия или
0,1-10% карбоната калия) при температуре 50-100°С. Затем промывают обработанное волокно в дистиллированной воде с получением волокна фиброина шелка. Часть волокна используют на этапе (2), а другую часть - на этапе (3) в качестве волокнистого упрочняющего элемента.
(2) Изготовление оболочки из фиброина шелка: часть изготовленного волокна фиброина шелка растворяют в трехкомпонентных растворах хлорида кальция, спирта и воды с молярным отношением хлорида кальция, спирта и воды 1:2:8 при 25-80°С, например при 25, 50 или 80°С, в течение 0,5-6 ч, например в течение 0,5, 3 или 6 ч. Смешанный раствор заливают в оболочки из целлюлозной пленки и диализируют его дистиллированной водой. Диализированный раствор фиброина вводят в форму и после высушивания выполняют процесс формования. Затем предварительно сформованную фиброиновую оболочку на конкретное время от 5 мин до 2 ч помещают в раствор метанола и гидроксида натрия 1 моль/л с
объемным отношением 50:50, после чего промывают ее по порядку гидроксидом натрия (1 моль/л), буферным раствором фосфата (50 ммоль/л), а затем дистиллированной водой с получением оболочки из
волокна фиброина шелка.
(3) Сборка: в полученную оболочку из волокна фиброина шелка вставляют упрочняющий элемент,
содержащий фиброин шелка, и собирают медицинский искусственный трансплантат ствола нерва, содержащий фиброин шелка.
Вариант реализации 2.
Способ изготовления медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, включающий следующие этапы.
(1) Изготовление оболочки из фиброина шелка: по способу варианта реализации 1.
(2) Непосредственное использование оболочки, содержащей фиброин шелка, для регенерации нерва, или ее использование для регенерации нерва после заполнения ее другим веществом, или вставка изготовленной оболочки из фиброина шелка в волокнистый упрочняющий элемент, выполненный из других материалов, таких как полигликолиевая кислота, полимолочная кислота, хитозан, хитин, с последующим ее использованием при регенерации нерва. Способы изготовления волокнистого упрочняющего
элемента из полигликолиевой кислоты, полимолочной кислоты и хитозана описаны в патенте Китая
CN 1126515 C. Способ изготовления волокнистого упрочняющего элемента из хитина состоит в следующем. Хитозан растворяют в слабом кислотном растворе, например растворе уксусной кислоты или
фосфорной, лимонной, молочной кислот с концентрацией 2-15%, например 2, 8 или 15%. Затем путем
мокрого формования перерабатывают раствор в хитозановое волокно. После этого полученное хитозановое волокно на 0,5-6 ч, например 0,5, 2, 4 или 6 ч, помещают в спиртовой раствор, содержащий уксусный
ангидрид, для реакции ацетилирования при 0-60°С, например при 0, 30 или 60°С. Концентрация уксусного ангидрида в спиртовом растворе составляет 1-50%, например 1, 20, 40 или 50%. Спиртовой раствор
представляет собой метиловый или этиловый спирт. После реакции ацетилирования хитозановое волокно промывают и на 24 ч помещают в раствор гидроксида натрия или гидроксида калия с концентрацией
1 моль/л. Затем волокно промывают водой и после высыхания получают хитиновое волокно, т.е. волокнистый упрочняющий элемент.
Вариант реализации 3.
Способ изготовления медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, включающий следующие этапы.
(1) Изготовление оболочки из фиброина шелка: волокно фиброина шелка, полученное способом по
варианту реализации 1, растворяют в трехкомпонентных растворах хлорида кальция, спирта и воды с
молярным отношением хлорида кальция, спирта и воды 1:2:8 при 25-80°С, например при 25, 50 или
80°С, в течение 0,5-6 ч, например в течение 0,5, 2 или 6 ч. Смешанный раствор заливают в оболочки из
целлюлозной пленки, диализируют его дистиллированной водой и получают раствор фиброина шелка.
Хитозан растворяют в слабом кислотном растворе, например растворе уксусной кислоты или фосфорной,
лимонной, молочной кислот с концентрацией 2-15%, например 2, 8 или 15%. Затем смешивают растворы
хитозана и раствор фиброина шелка в конкретном массовом соотношении, например 1:2, 1:1 или 2:1.
Далее вводят указанный смешанный раствор в форму и после сублимационной сушки выполняют процесс формования. Затем предварительно сформованную фиброиновую оболочку на конкретное время от
-2-
016085
5 мин до 2 ч помещают в раствор метанола и гидроксида натрия (1 моль/л) с объемным отношением
50:50, после чего промывают ее по порядку гидрокисью натрия (1 моль/л), буферным раствором фосфата
(50 ммоль/л) и дистиллированной водой с получением сложной оболочки, содержащей фиброин шелка.
(2) Непосредственное использование оболочки, содержащей фиброин шелка, для регенерации нерва, или ее использование для регенерации нерва после ее заполнения другим веществом, или вставка изготовленной оболочки из фиброина шелка в волокнистый упрочняющий элемент, выполненный из других материалов, таких как полигликолиевая кислота, полимолочная кислота, хитозан, хитин, с последующим использованием для регенерации нерва.
Вариант реализации 4.
Способ изготовления медицинского искусственного трансплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, включающий следующие этапы:
(1) получение волокна фиброина шелка, т.е. волокнистого упрочняющего элемента, по способу в
соответствии с вариантом реализации 1;
(2) вставка изготовленного волокнистого упрочняющего элемента в выполненную из других материалов, таких как полигликолиевая кислота, полимолочная кислота, хитозан, хитин, оболочку из фиброина шелка с последующим ее использованием для регенерации нерва. Способы изготовления оболочки
из полигликолиевой кислоты, полимолочной кислоты и хитозана описаны в патенте Китая
CN 1126515 C. Из хитина оболочку изготавливают следующим образом. Хитозан растворяют в слабом
кислотном растворе, например растворе уксусной кислоты или фосфорной, лимонной, молочной кислот
с концентрацией 2-15%, например 2, 8 или 15%. Затем раствор пропускают через трубчатую форму и
формуют в щелочном коагуляционном растворе, например растворе, содержащем 8-20% гидроксида натрия, или 8-20% гидроксида калия, или 8-20% карбоната натрия.
Раствор также может содержать 5-30% этилового спирта. После формования оболочку промывают
водой и получают хитозановую оболочку. Затем полученную хитозановую оболочку на 0,5-6 ч, например
0,5, 2, 4 или 6 ч, помещают в спиртовой раствор, содержащий уксусный ангидрид, для реакции ацетилирования при 0-60°С, например при 0, 30 или 60°С. Продолжительность и температура реакции могут
влиять на степень ацетилирования хитина. Чем больше продолжительность реакции и чем выше температура, тем выше степень ацетилирования хитина, и наоборот. Хитин различной степени ацетилирования
может быть получен при необходимости. Концентрация уксусного ангидрида в спиртовом растворе составляет 1-50%, например 1, 20, 40 или 50%. Спиртовой раствор представляет собой метиловый или этиловый спирт. После реакции ацетилирования оболочку промывают водой и на 24 ч помещают в раствор
гидроксида натрия или гидроксида калия с концентрацией 1 моль/л. Затем промывают оболочку водой и
после высушивания получают упрочняющий элемент из волокна хитина.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Медицинский искусственный трансплантат ствола нерва, включающий оболочку, содержащую
фиброин шелка, или оболочку и волокнистый упрочняющий элемент, который вставлен в оболочку, причем в случае, когда трансплантат включает оболочку и волокнистый упрочняющий элемент, по меньшей
мере один из таких компонентов, как оболочка и волокнистый упрочняющий элемент, содержит фиброин шелка.
2. Трансплантат по п.1, в котором оболочка содержит хитозан, полигликолиевую кислоту, полимолочную кислоту или хитин.
3. Трансплантат по п.1, в котором волокнистый упрочняющий элемент представляет собой волокно
фиброина шелка.
4. Способ изготовления трансплантата по п.1, включающий следующие этапы:
(1) переработка шелка в волокно фиброина шелка;
(2) изготовление из волокна фиброина шелка оболочки.
5. Способ по п.4, в котором на этапе (2) также добавляют хитозан в оболочку.
6. Способ по пп.4 и 5, в котором изготовленную оболочку также соединяют с волокнистым упрочняющим элементом, а именно вставляют волокнистый упрочняющий элемент в оболочку.
7. Способ по п.6, в котором волокнистый упрочняющий элемент выполнен из фиброина шелка.
8. Способ изготовления трансплантата по п.2, включающий следующие этапы:
(1) изготовление из шелка волокна фиброина шелка для получения волокнистого упрочняющего
элемента из фиброина шелка;
(2) размещение волокнистого упрочняющего элемента в оболочке.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-3-